Question

【題目】堿金屬鈉及其化合物廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和化工領(lǐng)域。回答下列問題：

（1）堿金屬的焰色反應(yīng)及霓虹燈光、激光等現(xiàn)象與原子核外電子發(fā)生_________有關(guān)。電子排布式為1s22s22p63s23p54s2是_________（填元素符號(hào)）原子的_________態(tài)原子。

（2）鈉形成的化合物均為離子化合物，原因是___________________________。

（3）鈉的有機(jī)鹽是一類重要的鈉鹽，如丙酸鈉（CH3CH2COONa）和氨基乙酸鈉（H2NCH2COONa）。

①CH3CH2COO中均為共價(jià)鍵，共價(jià)鍵類型有σ鍵和π鍵，σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為_________；H2NCH2COO中N原子的雜化軌道類型為_________，C原子的雜化軌道類型為_________。

②丙酸鈉和氨基乙酸鈉均能水解，水解產(chǎn)物有丙酸和氨基乙酸，二者部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：

	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	水溶解性
丙酸	21.5	141.1	能與水混溶
氨基乙酸	186	234	易溶于水

由熔點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，常溫下丙酸為液體，而氨基乙酸為固體，主要原因是__________________，二者均易溶解于水，而相對(duì)分子質(zhì)量與其相差不大的戊烷卻難溶于水，原因是__________________。

（4）Na2O晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中鈉為_________（選填“甲”或“乙”），其晶胞參數(shù)a=0.566 nm，則Na2O的密度為_________________g·cm3。（列式即可，不必計(jì)算出結(jié)果，NA =6.02×1023 mol1）

Answer 1

【答案】（1）躍遷（1分，答“躍遷釋放能量”也得分，但只答“釋放能量”不得分） K（1分） 激發(fā)（1分）

（2）鈉原子最外層只有1個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中極易失去該電子，而形成離子鍵（1分）

（3）①9∶1（1分） sp3（1分） sp3、sp2 （2分） ②羧基的存在使丙酸形成分子間氫鍵，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子間氫鍵（2分） 丙酸、氨基乙酸與水可形成分子間氫鍵，而戊烷與水不能形成氫鍵（1分）

（4）乙（1分） （3分）

【解析】（1）原子核外電子躍遷時(shí)，能量以光的形式釋放出來形成不同的顏色。通過給出的核外電子排布式可知該原子核外有19個(gè)電子，故為K原子；由于3p軌道電子未排滿，而4s軌道多一個(gè)電子，故核外電子排布式表示的是K的激發(fā)態(tài)。

（2）鈉的價(jià)電子排布式為3s1，在化學(xué)反應(yīng)中極易失去該電子，而形成離子鍵。

（3）①CH3CH2COO中含5個(gè)C—H鍵、2個(gè)C—C鍵、1個(gè)C=O鍵和1個(gè)C—O鍵，故含9個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵。H2NCH2COO中N原子有3對(duì)成鍵電子和1對(duì)孤電子對(duì)，故為sp3雜化；H2NCH2COO中CH2的C原子為sp3雜化，羧基C原子為sp2雜化。②分子間氫鍵既能影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，也能影響其溶解性。

（4）通過晶胞結(jié)構(gòu)中原子位置分析，甲位于晶胞頂點(diǎn)和6個(gè)面上，故屬于該晶胞甲的數(shù)量為8×1/8+6×1/2=4，而乙位于晶胞內(nèi)部，共8個(gè)，因化學(xué)式為Na2O，故甲為O，乙為Na。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知一個(gè)晶胞中含4個(gè)Na2O，故晶胞的質(zhì)量m=4×62 g·mol1/NA，而晶胞的體積V=a3=(0.566×107)3 cm3，故晶體的密度 =。